汇编器输出无法在我的 Linux 机器上运行答案

【问题标题】：Assembler output does not run on my Linux machine汇编器输出无法在我的 Linux 机器上运行
【发布时间】：2019-11-07 12:31:22
【问题描述】：

我跟进this页面，编译如下代码

; assembly program that calls a C function on 64-bit Linux
;
;    int main(void) {
;       printf(fmt, 1, msg1);
;       printf(fmt, 2, msg2);
;       return 0;
;
; Assemble in 64-bit:   nasm  -f elf64 -o hp64.o -l hp64.lst  hello-printf-64.asm
;
; Link:         ld hp64.o  -o hp64  -lc  --dynamic-linker /lib/ld-2.7.so
;   or maybe    ld hp64.o  -o hp64  -lc  --dynamic-linker /lib/ld-linux-x86-64.so.2
;       (the "-lc" option is needed to resolve "printf")
;---------------------------------------
    section .data
fmt     db "%u  %s",10,0
msg1    db "Hello",0
msg2    db "Goodbye",0

    section .text
    extern printf
    global _start

_start:
    mov  edx, msg1
    mov  esi, 1
    mov  edi, fmt
    mov  eax, 0     ; no f.p. args
    call printf

    mov  edx, msg2
    mov  esi, 2
    mov  edi, fmt
    mov  eax, 0     ; no f.p. args
    call printf

    mov  ebx, 0     ; return value
    mov  eax, 1
    int  0x80

通过

nasm  -f elf64 -o hp64.o -l hp64.lst  hello-printf-64.asm
ld hp64.o  -o hp64A  -lc  --dynamic-linker /lib/ld-2.7.so
ld hp64.o  -o hp64B  -lc  --dynamic-linker /lib/ld-linux-x86-64.so.2

没有一个可执行文件 hp64A 和 hp64B 可以运行。

$ ./hp64A
bash: ./hp64A: No such file or directory
$ ./hp64B
bash: ./hp64B: No such file or directory

虽然两者都是可执行文件。

$ ll
total 30
drwxrwxrwx 1 ar2015 ar2015 4096 Nov  7 23:23 ./
drwxrwxrwx 1 ar2015 ar2015 4096 Nov  7 22:46 ../
-rwxrwxrwx 1 ar2015 ar2015  928 Nov  7 22:47 hello-printf-64.asm*
-rwxrwxrwx 1 ar2015 ar2015 2960 Nov  7 23:21 hp64A*
-rwxrwxrwx 1 ar2015 ar2015 2976 Nov  7 23:21 hp64B*
-rwxrwxrwx 1 ar2015 ar2015 2448 Nov  7 23:21 hp64.lst*
-rwxrwxrwx 1 ar2015 ar2015 1104 Nov  7 23:21 hp64.o*

我的机器是

$ uname -a
Linux ar2015co 4.15.0-66-generic #75~16.04.1-Ubuntu SMP Tue Oct 1 14:01:08 UTC 2019 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

如何运行这些可执行文件？

【问题讨论】：

大概你的动态链接器不在给定的位置。您应该使用main 作为入口点而不是_start 和gcc 进行链接。也不要使用退出系统调用，只使用ret 或call exit。此外，避免在 64 位代码中使用 int 0x80（尽管它适用于此处的退出系统调用）。如果你坚持，找到动态链接器的正确位置，很可能是/lib64/ld-linux-x86-64.so.2
我关注了--dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 并使用了gcc。两者都按照您的建议工作。
@Jester，在ld 和gcc 之间哪个更好？看起来ld 创建的文件更小了。
如果您使用的是 C 库，最好的选择是 gcc，因为它会做所有正确的事情。
100% 同意，如果您想制作动态可执行文件，请使用 GCC，特别是如果您想链接任何库。您的发行版使用正确的 ld.so 路径等对其进行配置。 gcc -nostartfiles 省略 CRT（因此您可以编写 _start），gcc -nostdlib 省略 CRT 和标准库，但仍然可以使 PIE 可执行。

标签： linux assembly x86-64 nasm dynamic-linking

【解决方案1】：

您可能有错误的动态链接器路径。

如果您想要制作动态可执行文件，尤其是想要链接任何库时，请使用 GCC。您的发行版使用正确的 ld.so 路径等对其进行配置。（使用gcc -v 查看正确的路径，和/或ldd ./a.out 或readelf 打印系统上工作可执行文件的ELF 解释器路径。）

gcc main.o 链接正常，包括 CRT 启动、libc 和 libgcc 辅助函数。
gcc -no-pie -nostartfiles start.o 省略 CRT（所以你可以写一个_start）。在 Linux 上，这确实有效； glibc 安排通过动态链接器挂钩调用它的 init 函数，因此如果您知道自己在做什么，它就可以工作。

不过，一般而言，如果您想使用 libc 函数，请编写一个由 CRT 启动代码调用的 main。

我在这里使用了-no-pie，因为您的代码使用mov r32, imm32 优化将静态地址放入寄存器；它取决于非 PIE 默认代码模型。（否则使用 RIP 相对 LEA）。
gcc -nostdlib 省略 CRT 和标准库。之后，您还可以手动将一些库添加到 GCC 命令行中。（如果 -pie 是 GCC 的默认值，即使没有库，这仍然会生成 PIE。static-pie is a separate thing not on by default。）
gcc -nostdlib -static 生成一个普通的静态 ELF 可执行文件（暗示 -no-pie），就像你从 ld 得到的一样

如果您从其中任何一个中省略 -no-pie（-static 除外），如果您的 GCC 配置为 --enable-default-pie，您将获得一个 PIE，就像过去几年大多数发行版所做的那样。 (32-bit absolute addresses no longer allowed in x86-64 Linux?) 另见What's the difference between "statically linked" and "not a dynamic executable" from Linux ldd? re: static-pie

同样在 PIE 可执行文件中，您需要 call library functions through the PLT or via their GOT entry，例如 call [printf wrt.. got]

`int  0x80`

不要这样做有两个原因：

旧版 32 位 ABI：What happens if you use the 32-bit int 0x80 Linux ABI in 64-bit code?
在使用 stdio 函数打印后不要使用原始的 _exit 系统调用。 如果通过管道输出，stdout 将被全缓冲，并且当 sys_exit 退出而不刷新 stdio 缓冲区时输出将丢失第一的。从main 或call sys_exit 返回。

【讨论】：